特許 7029053 発光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-22

(45)【発行日】2022-03-04

(54)【発明の名称】発光モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20220224BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20220224BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20220224BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20220224BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220224BHJP

【ＦＩ】

H01L33/62

F21S2/00 110

H01L23/12 501B

H01L21/60 311R

F21Y115:10

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2017521694

(86)(22)【出願日】2016-06-01

(86)【国際出願番号】 JP2016002650

(87)【国際公開番号】W WO2016194370

(87)【国際公開日】2016-12-08

【審査請求日】2019-02-13

(31)【優先権主張番号】P 2015111782

(32)【優先日】2015-06-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(72)【発明者】

【氏名】巻 圭一

【審査官】大西 孝宣

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１５６１５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００９／０３４７９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０３４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２８４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１６３２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１７６９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６０８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３５４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２６０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００４１０９０（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００ － ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透光性及び可撓性を有し、表面に透光性を有する複数の導体パターンが形成される第１絶縁基板と、
透光性及び可撓性を有し、前記第１絶縁基板に対向して配置される第２絶縁基板と、
前記第１絶縁基板に対向する面の第１領域に配置され、複数の前記導体パターンのうちの第１導体パターンに、第１バンプを介して接続される第１電極と、前記第１絶縁基板に対向する面の前記第１領域とは異なる第２領域に配置され、前記第１導体パターンとは異なる第２導体パターンに、第２バンプを介して接続される第２電極とを有する発光素子と、
を備え、
前記発光素子の上面に平行な面において、
前記第１バンプの中心から、前記第１導体パターンの外縁と前記第２領域の外縁とが交差する位置までの距離に対する、前記第１領域から、前記第１導体パターンまでの最も小さい距離の比が、０．１以上０．４以下であり、
前記第１及び第２バンプの高さは、５μｍ以上５０μｍ以下である発光モジュール。

【請求項2】

透光性及び可撓性を有し、表面に透光性を有する複数の導体パターンが形成される第１絶縁基板と、
透光性及び可撓性を有し、前記第１絶縁基板に対向して配置される第２絶縁基板と、
前記第１絶縁基板に対向する面の第１領域に配置され、複数の前記導体パターンのうちの第１導体パターンに、第１バンプを介して接続される第１電極と、前記第１絶縁基板に対向する面の前記第１領域とは異なる第２領域に配置され、前記第１導体パターンとは異なる第２導体パターンに、第２バンプを介して接続される第２電極とを有する発光素子と、
を備え、
前記発光素子の上面に平行な面において、
前記第１バンプの中心から前記第１電極に隣接する辺の遠い側の角部までの距離に対する、前記第１領域から、前記第１導体パターンまでの最も小さい距離の比が、０．１以上０．４以下であり、
前記第１及び第２バンプの高さは、５μｍ以上５０μｍ以下である発光モジュール。

【請求項3】

前記比は、０．１０以上、０．３０以下である請求項１又は２に記載の発光モジュール。

【請求項4】

前記第１領域と前記第２領域は、互いに逆導電型である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項5】

前記第１及び第２バンプの材質は、金、銀、銅、ニッケル、又はこれらの合金のいずれかである請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項6】

前記合金は、ＡｕＳｎ合金、ニッケル合金である請求項５記載の発光モジュール。

【請求項7】

前記第１及び第２バンプは、金属微粒子と樹脂の混合物である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項8】

前記第１及び第２バンプの融点は、１８０℃以上である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項9】

前記第１及び第２バンプのダイナミック硬さは３以上１５０以下である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項10】

前記第１及び第２バンプの上面は、丸め処理を施してある請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項11】

前記第１領域に接続する前記第１導体パターンが、前記第２領域上を通過する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項12】

前記第１及び第２導体パターンは、透明導電膜又は導電体メッシュである請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【請求項13】

屈曲半径が２０ｍｍになるように屈曲させたときに点灯が維持されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の引用】

【0001】

本出願は、２０１５年６月１日に出願された、日本国特許出願第２０１５－１１１７８２号による優先権の利益に基礎をおき、かつ、その利益を求めており、その内容全体が引用によりここに包含される。

【技術分野】

【0002】

本発明の実施形態は、発光モジュールに関する。

【背景技術】

【0003】

発光素子（ＬＥＤ）を用いた発光モジュールは、屋内用、屋外用、定置用、移動用等の表示装置、表示用ランプ、各種スイッチ類、信号装置、一般照明等の光学装置に幅広く利用されている。ＬＥＤを用いた発光モジュールのうち、各種の文字列、幾何学的な図形や模様等を表示する表示装置や表示用ランプ等に好適な装置として、２枚の透明基板間に複数のＬＥＤを配置した発光モジュールが知られている。

【0004】

この種の発光モジュールは、例えば、表面に回路パターンが形成された透明基板と、回路パターンに接続されるＬＥＤと、ＬＥＤを透明基板に対して保持する樹脂層と、を有している。透明基板や樹脂層は可撓性を有している。このため、発光モジュールは、湾曲させたり屈曲させたりして使用することが想定される。

【0005】

発光モジュールを湾曲させたり、或いは屈曲させたりする場合には、回路パターンの断線や、回路パターン間の短絡を未然に防止して、回路パターンの接続信頼性を向上する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１２－０８４８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は上述の事情の下になされものであり、回路パターンの接続信頼性を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る第１の発光モジュールは、透光性及び可撓性を有し、表面に透光性を有する複数の導体パターンが形成される第１絶縁基板と、透光性及び可撓性を有し、第１絶縁基板に対向して配置される第２絶縁基板と、第１絶縁基板に対向する面の第１領域に配置され、複数の導体パターンのうちの第１導体パターンに、第１バンプを介して接続される第１電極と、第１絶縁基板に対向する面の第１領域とは異なる第２領域に配置され、第１導体パターンとは異なる第２導体パターンに、第２バンプを介して接続される第２電極とを有する発光素子と、を備える。発光素子の上面に平行な面において、第１バンプの中心から、第１導体パターンの外縁と第２領域の外縁とが交差する位置までの距離に対する、第１領域から、第１導体パターンまでの最も小さい距離の比が、０．１以上０．４以下であり、第１及び第２バンプの高さは、５μｍ以上５０μｍ以下である。

【0009】

第２の発光モジュールは、透光性及び可撓性を有し、表面に透光性を有する複数の導体パターンが形成される第１絶縁基板と、透光性及び可撓性を有し、第１絶縁基板に対向して配置される第２絶縁基板と、第１絶縁基板に対向する面の第１領域に配置され、複数の導体パターンのうちの第１導体パターンに、第１バンプを介して接続される第１電極と、第１絶縁基板に対向する面の第１領域とは異なる第２領域に配置され、第１導体パターンとは異なる第２導体パターンに、第２バンプを介して接続される第２電極とを有する発光素子と、を備える。発光素子の上面に平行な面において、第１バンプの中心から第１電極に隣接する辺の遠い側の角部までの距離に対する、第１領域から、第１導体パターンまでの最も小さい距離の比が、０．１以上０．４以下であり、第１及び第２バンプの高さは、５μｍ以上５０μｍ以下である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る発光モジュールの断面図である。

【図2】発光素子の斜視図である。

【図3】発光モジュールの一部を拡大して示す断面図である。

【図4】発光素子の接続例を示す平面図である。

【図5A】湾曲した状態の発光モジュールを示す図である。

【図5B】湾曲した状態の従来の発光モジュールを示す図である。

【図6】バンプを示す図である。

【図7A】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図7B】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図7C】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図8A】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図8B】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図8C】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図9A】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図9B】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図10A】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図10B】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図10C】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図10D】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図11A】発光素子と、その周辺に位置する透明フィルム、導体パターンを示す図である。

【図11B】発光素子の電極に形成されたバンプを拡大して示す図である。

【図12】第１の実施形態に係る発光モジュールの断面図である。

【図13】発光素子の斜視図である。

【図14】発光モジュールの一部を拡大して示す断面図である。

【図15A】湾曲した状態の発光モジュールを示す図である。

【図15B】湾曲した状態の従来の発光モジュールを示す図である。

【図16A】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図16B】バンプの丸め処理を説明するための図である。

【図17A】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図17B】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図17C】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図17D】発光モジュールの製造方法を説明するための図である。

【図18】屈曲試験及び熱サイクル試験を行うことで得られる試験結果を示す図である。

【図19】屈曲試験及び熱サイクル試験を行うことで得られる試験結果を示す図である。

【図20A】発光素子の平面図である。

【図20B】発光素子の平面図である。

【図20C】発光素子の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る発光モジュールについて、図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る発光モジュール１の概略構成を示す模式断面図である。

【0013】

図１に示されるように、発光モジュール１は、１組の透明フィルム４，６、透明フィルム４，６の間に形成された樹脂層１３、樹脂層１３の内部に配置された複数の発光素子２２を有している。

【0014】

透明フィルム４，６は、紙面横方向を長手方向とする長方形のフィルムである。透明フィルム４，６は、厚さが５０～３００μｍ程度であり、可視光に対して透過性を有する。透明フィルム４，６の全光線透過率は、５～９５％程度であることが好ましい。なお、全光線透過率とは、日本工業規格ＪＩＳＫ７３７５：２００８に準拠して測定された全光透過率をいう。

【0015】

透明フィルム４，６は、可撓性を有し、その曲げ弾性率は、０～３２０ｋｇｆ／ｍｍ^２程度（ゼロを含まず）である。なお、曲げ弾性率とは、ＩＳＯ１７８（ＪＩＳ Ｋ７１７１：２００８）に準拠する方法で測定された値である。

【0016】

透明フィルム４，６の素材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンサクシネート（ＰＥＳ）、アートン（ＡＲＴＯＮ）、アクリル樹脂などが考えられる。

【0017】

上記１組の透明フィルム４，６のうち、透明フィルム４の下面には、厚さが０．０５μｍ～２μｍ程度の複数の導体パターン５が形成されている。

【0018】

導体パターン５には、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の透明導電材料が用いられる。導体パターン５は、例えば、スパッタ法や電子ビーム蒸着法等を用いて薄膜を形成し、得られた薄膜をレーザ加工やエッチング処理等でパターニングすることにより形成することができる。

【0019】

導体パターン５は、例えば平均粒子径が１０～３００ｎｍの範囲の透明導電材料の微粒子と透明樹脂バインダとの混合物をスクリーン印刷等で回路形状に塗布したものであってもよい。また、上記混合物の塗布膜にレーザ加工やフォトリソグラフィによるパターニング処理を施して回路を形成したものであってもよい。

【0020】

導体パターン５は、透明導電材料からなるものに限らず、金や銀、銅等の不透明導電材料の微粒子をメッシュ状に付着させたものであってもよい。例えば、透明フィルム４に、ハロゲン化銀のような不透明導電材料の感光性化合物を塗布した後、露光・現像処理を施してメッシュ状の導体パターン５を形成してもよい。また、不透明導電材料微粒子を含むスラリーをスクリーン印刷等でメッシュ状に塗布して導体パターン５を形成してもよい。

【0021】

導体パターン５は、発光モジュール１全体としての全光透過率が１％以上となるような透光性を有していることが好ましい。発光モジュール１全体としての全光透過率が１％未満であると、発光点が輝点として認識されなくなる。導体パターン５自体の透光性は、その構成によっても異なるが、全光透過率が１０～８５％の範囲であることが好ましい。

【0022】

樹脂層１３は、透明フィルム４と透明フィルム６の間に形成されている。樹脂層１３は、可視光に対する透過性を有する。

【0023】

樹脂層１３は、エラストマーを主成分として含む材料からなることが好ましい。樹脂層１３は、必要に応じて他の樹脂成分等を含んでいてもよい。エラストマーとしては、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー等が知られている。これらのうち、上述した特性を満足するアクリル系エラストマーは、透光性、電気絶縁性、屈曲性等に加えて、軟化時の流動性、硬化後の接着性、耐候性等に優れることから、樹脂層１３の構成材料として好適である。

【0024】

樹脂層１３は、所定のビカット軟化温度、引張貯蔵弾性率、ガラス転移温度、融解温度等の特性を満足する透光性絶縁樹脂からなる。樹脂層１３は、特にエラストマーで構成されていることが好ましい。例えば、ビカット軟化温度が８０～１６０℃の範囲で、且つ０℃から１００℃の間の引張貯蔵弾性率が０．０１～１０ＧＰａの範囲であることが好ましい。さらに、樹脂層１３は、ビカット軟化温度で溶融しておらず、ビカット軟化温度における引張貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ以上であることが好ましい。

【0025】

樹脂層１３の融解温度は、１８０℃以上であること、もしくはビカット軟化温度より４０℃以上高いことが好ましい。加えて、樹脂層１３のガラス転移温度は、－２０℃以下であることが好ましい。なお、ビカット軟化温度は、試験加重１０Ｎ、昇温速度５０℃／時間の条件で、ＪＩＳ Ｋ７２０６（ＩＳＯ ３０６：２００４）に記載のＡ５０条件の下で求めた値である。

【0026】

ガラス転移温度と融解温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１（ＩＳＯ ３１４６）に準拠した方法で測定した。ガラス転移温度と融解温度は、５℃／分の昇温速度で試料を昇温し、示差走査熱量計を用いて熱流束示差走査熱量測定により求めた値である。引張貯蔵弾性率は、ＪｌＳ Ｋ７２４４－１（ＩＳＯ ６７２１）に準拠して測定した。引張貯蔵弾性率は、－１００℃から２００℃まで試料を１℃／分で等速昇温し、周波数を１０Ｈｚとして動的粘弾性自動測定器を用いて求めた値である。

【0027】

樹脂層１３は、発光素子２２の電極２８、２９の周囲にまで配置される。電極２８、２９の面積が、発光素子２２の上面（Ｎ型半導体層及びＰ型半導体層）の面積よりも小さく、電極２８，２９が導体パターン５に向かって突出している場合には、発光素子２２の上面と導体パターン５との間に空間が生じる場合がある。樹脂層１３は、上記空間にも形成されることが好ましい。

【0028】

樹脂層１３の厚さＴ２は、発光素子２２の高さＴ１よりも小さくなっている。これにより、導体パターン５と電極２８、２９との接触性が向上する。樹脂層１３と密着している透明フィルム４は、発光素子２２が配置されている部分から隣接する発光素子２２間の中間部分に向けて内側に湾曲した形状になっている。これにより、導体パターン５は、透明フィルム４によって電極２８、２９に押し付けられる。したがって、導体パターン５と電極２８、２９との電気的な接続性やその信頼性が向上する。

【0029】

図２は、発光素子２２の斜視図である。発光素子２２は、一辺が０．３ｍｍ乃至３ｍｍの正方形のＬＥＤチップである。図２に示されるように、発光素子２２は、ベース基板２３、Ｎ型半導体層２４、活性層２５、Ｐ型半導体層２６からなるＬＥＤチップである。発光素子２２の定格電圧は約２．５Ｖである。

【0030】

ベース基板２３は、サファイア基板又は半導体基板である。ベース基板２３の上面には、当該ベース基板２３と同形状のＮ型半導体層２４が形成されている。Ｎ型半導体層２４は、例えばｎ－ＧａＮからなる。

【0031】

Ｎ型半導体層２４の上面には、順に、活性層２５、Ｐ型半導体層２６が積層されている。活性層２５は、例えばＩｎＧａＮからなる。また、Ｐ型半導体層は、例えばｐ－ＧａＮからなる。発光素子２２は、ダブルヘテロ（ＤＨ）構造、あるいは多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有するものであってもよい。なお、Ｎ型半導体層２４とＰ型半導体層２６の導電型は逆であってもよい。

【0032】

Ｎ型半導体層２４に積層される活性層２５、及びＰ型半導体層２６のコーナー部分には切欠き２５ａ，２６ｂが形成され、この切欠き２５ａ，２６ｂからＮ型半導体層２４の表面が露出している。ベース基板２３として光学的に透過性を有するものを用いることにより、光は発光素子の上下両面から放射される。以下、説明の便宜上、切欠き２５ａ，２６ｂから露出するＮ型半導体層２４表面の領域を領域Ａ１とし、Ｐ型半導体層２６の表面を領域Ａ２とする。領域Ａ１、領域Ａ２間の段差は１μｍ程度である。

【0033】

Ｎ型半導体層２４の、活性層２５とＰ型半導体層２６から露出する部分には、Ｎ型半導体層２４と電気的に接続される電極２９（電極パッド）が形成されている。また、Ｐ型半導体層２６のコーナー部分には、Ｐ型半導体層２６と電気的に接続される電極２８（電極パッド）が形成されている。電極２８，２９は、銅（Ｃｕ）、或いは金（Ａｕ）からなり、上面には、導電性のバンプ３０が形成されている。バンプ３０は、金（Ａｕ）や金合金などの金属からなる金属バンプである。バンプ３０として、金属バンプのかわりに、半田バンプを用いてもよい。

【0034】

図１に示されるように、発光素子２２は、隣接する発光素子２２相互間の距離がｄとなるように等間隔に配置されている。距離ｄは、１５００μｍ以下である。発光モジュール１が備える発光素子２２の数は、発光モジュール１の仕様、例えば、外形寸法、発光面積などに応じて、適宜、決定することができる。

【0035】

図３は、発光モジュール１の一部を拡大して示す断面図である。図３に示されるように、発光素子２２の電極２８，２９は、バンプ３０を介して、導体パターン５と電気的に接続されている。

【0036】

バンプ３０は、金やＡｕＳｎ合金や銀や銅やニッケルまたそれ以外の金属との合金、混合物、共晶、アモルファス材料から形成されていてもよい。また、バンプ３０は、ハンダや共晶ハンダ、金属微粒子と樹脂の混合物、異方性導電膜などから構成されていてもよい。バンプ３０は、ワイヤボンダを使ったワイヤバンプや、電解メッキ、無電解メッキからなるバンプであってもよい。また、バンプ３０は、金属微粒子を含むインクをインクジェット印刷して焼成したものであってもよく、金属微粒子を含むペーストの印刷や塗布、ボールマウント、ペレットマウント、蒸着スパッタなどにより形成したものであってもよい。

【0037】

バンプ３０の融点は、１８０℃以上であることが好ましい。また、バンプ３０の融点は、２００℃以上であることがより好ましい。バンプ３０の融点の上限は、実用的な範囲としては１１００℃以下である。バンプ３０の融点が１８０℃未満であると、発光モジュールの製造工程における真空熱プレス工程で、バンプ３０が大きく変形して、バンプ３０の充分な厚さを維持出来なくなる。また、バンプ３０が、電極からはみ出してしまい、ＬＥＤの光度を低下させる等の不具合が生じる。

【0038】

バンプ３０の融点は、例えば、島津製作所製ＤＳＣ－６０示差走査熱量計を用いて測定した。バンプ３０の融点は、約１０ｍｇの試料を、５℃／分の昇温速度で昇温して測定したときの値である。固相線温度と液相線温度が異なる場合は固相線温度の値である。

【0039】

バンプ３０のダイナミック硬さＤＨＶは、３以上１５０以下であり、好ましくは５以上１００以下である。より好ましくは５以上５０以下である。バンプ３０のダイナミック硬さＤＨＶが３未満であると、発光モジュールの製造工程における真空熱プレス工程で、バンプ３０が大きく変形して、バンプ３０の充分な厚さを維持できなくなる。また、バンプ３０が電極からはみ出してしまい、ＬＥＤの光度を低下させる等の不具合が生じる。一方、バンプ３０のダイナミック硬さＤＨＶが１５０を超えると、発光モジュールの製造工程における真空熱プレス工程で、バンプ３０が透明フィルム４を変形させて、外観不良や接続不良を生じさせる。

【0040】

バンプ３０のダイナミック硬さＤＨＶは、例えば、島津製作所製の島津ダイナミック超微硬度計ＤＵＨ－Ｗ２０１Ｓを用いた試験により求める。この試験では、２０℃における環境下で、対面角１３６°のダイヤモンド正四角錐圧子（ビッカース圧子）を負荷速度０．０９４８ｍＮ／秒でバンプ３０へ押し込む。そして、圧子の押し込み深さ（Ｄ／μｍ）が０．５μｍに達した時の試験力（Ｐ／ｍＮ）を次式へ代入する。

【0041】

ＤＨＶ＝３．８５８４Ｐ／Ｄ^２＝１５．４３３６Ｐ

【0042】

バンプ３０の高さは、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。バンプ３０の高さは、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。バンプ３０の高さが５μｍ未満だと、導体パターンとＰ型半導体層もしくは導体パターンとＮ型半導体層との短絡を防ぐ効果が低下する。一方、バンプ３０の高さが５０μｍを超えてしまうと、発光モジュールの製造工程における真空熱プレス工程で、バンプ３０が透明フィルム４を変形させて外観不良や接続不良を生じさせる。

【0043】

発光素子２２の電極とバンプ３０の接触面積は、１００μｍ^２以上１５，０００μｍ^２以下であることが好ましい。発光素子２２の電極とバンプ３０の接触面積は、４００μｍ^２以上８，０００μｍ^２以下であることがより好ましい。これらの各寸法は、室温と被測定物の温度が２０℃±２℃となる安定した環境下で計測した値である。

【0044】

図４は、導体パターン５と発光素子２２との接続例を示している。発光素子２２の電極２８，２９が、相互に隣接する導体パターン５にそれぞれ接続される。

【0045】

１組の透明フィルム４，６、樹脂層１３、複数の発光素子２２は、真空熱プレスにより一体化される。このため、バンプ３０の少なくとも一部は融解していない状態で発光素子２２の電極２８，２９に電気的に接続される。したがって、電極２８，２９の上面とバンプ３０の接触角は、例えば、１３５度以下となる。

【0046】

発光素子２２は、電極２８、２９を介して印加される直流電圧により点灯する。例えば、発光モジュール１が７個の発光素子２２を２列に並べて構成される場合、発光モジュール１の導体パターン５は、７直列２並列回路を構成する。直列接続された発光素子２２では、流れる電流は全ての発光素子２２で同じ大きさになる。

【0047】

上述のように構成される発光モジュール１の発光素子２２は、バンプ３０を有している。このため、発光素子２２を埋設したフレキシブルな発光モジュール１が、電極２８、２９側が凸になるように屈曲されても、バンプ３０によって、発光素子２２の上面と導体パターン５との間に十分な高さ（垂直距離）が確保されるので、発光モジュール１での短絡を防止することができる。

【0048】

即ち、図４に示すように、Ｎ型半導体層２４側の電極２９に接続された導体パターン５は、Ｐ型半導体層２６上に位置する。したがって、電極２８、２９側が凸になるように発光モジュール１を屈曲させて行くと、Ｎ型半導体層２４側の導体パターン５とＰ型半導体層２６とが重なったところで短絡が生じる。しかし、バンプ３０で、発光素子２２の上面と導体パターン５との間に十分な高さを確保することにより、短絡を回避することができる。

【0049】

例えば、図５Ａは、本実施形態に係る発光モジュール１を湾曲させたときの状態を示す図である。また、図５Ｂは、比較例に係る発光モジュール３００を湾曲させたときの状態を示す図である。

【0050】

図５Ａに示されるように、発光素子２２の電極２８，２９にバンプ３０が形成されている場合には、領域Ａ１側の導体パターン５から発光素子２２の領域Ａ２までの垂直距離が大きくなり、発光モジュール１が湾曲しても、領域Ａ１側の電極２９に接続される導体パターン５と、発光素子２２の領域Ａ２表面との接触が抑制される。

【0051】

一方、図５Ｂに示されるように、発光素子２２の電極２８，２９にバンプ３０が形成されていない場合には、発光モジュール３００が湾曲したときに、領域Ａ１側の電極２９に接続される導体パターン５と、発光素子２２の領域Ａ２の表面とが接触して、Ｎ型半導体層２４－電極２９－導体パターン５－Ｐ型半導体層２６を経路とするリークパスが生じ短絡が発生してしまう。

【0052】

以上のように、本実施形態に係る発光モジュール１では、バンプ３０により導体パターン５と発光素子２２との間に十分な垂直距離が確保されるので、回路の短絡を防止することができる。

【0053】

＜製造方法＞
次に、実施形態に係る発光モジュール１の製造方法について説明する。

【0054】

まず、電極２８と電極２９（アノード電極とカソード電極もしくはカソード電極とアノード電極）を形成した発光素子２２を用意する。

【0055】

次に、発光素子２２の電極２８，２９の双方にバンプ３０を形成する。バンプ３０の形成方法は、ワイヤバンプ加工機を使ってＡｕワイヤもしくはＡｕ合金ワイヤから金もしくは金合金バンプを作る方法を採用することができる。用いるワイヤ径は、１５μｍ以上で７５μｍ以下であることが好ましい。

【0056】

本実施形態では、ワイヤボンディング装置を用いる。ワイヤ先端の放電によって、ワイヤを溶融させてボールを形成した後、超音波によりボールと電極２８，２９とを接続する。そして、電極２８，２９にボールが接続された状態で、ボールからワイヤを切り離す。これにより、図６に示されるように、電極２８，２９の上面に、上端部に突起が残るバンプ３０が形成される。

【0057】

＜丸め処理＞
バンプ２０の上端部に残った微小な突起はそのまま残してもよいが、所望によりバンプ２０の上面を押圧してバンプ３０の丸め処理を行ってもよい。

【0058】

一例として図６に示されるように、バンプ３０の上部には、ワイヤを切り取るときに生じた突起部が残っている。この突起部は、テールと称される。バンプ３０の形状は、電極２８，２９に接している面の直径をＡ、バンプ３０の高さをＢとした場合、Ｂ／Ａが０．２～０．７であることが望ましい。そこで、バンプ３０の形状が、係る数値範囲からはずれるような場合には、丸め処理を施す。

【0059】

図７Ａ乃至図７Ｃは、プレス板５００を使用した丸め処理を説明するための図である。バンプ３０を形成した後、バンプボンディング装置（不図示）に発光素子２２を配置する。そして、図７Ａに示されるように、バンプボンディング装置に設けられたプレス板５００を、その下面が電極２８，２９と平行になった状態で、バンプ３０の上方に位置決めする。

【0060】

次に、プレス板５００を下降させて、図７Ｂに示されるように、バンプ３０の上部へ押し付ける。このとき、プレス板５００は、バンプの高さが所望の高さＢになるまで下降させる。バンプ３０のテールは、プレス板５００によって押しつぶされる。これにより、図７Ｃに示されるように、バンプ３０の上部に突起のない連続面が形成される。この連続面は、バンプ３０の上端部で平坦になる。

【0061】

上記丸め処理は、樹脂シートを介してバンプ３０をプレスしてもよい。その場合には、プレス板５００の下面に、例えば、ＰＥＴ、フッ素樹脂、ＴＰＸ、オレフィン等を素材とする樹脂シート５０１を装着する。そして、図８Ａに示されるように、樹脂シート５０１が配置されたプレス板５００を、その下面が電極２８，２９と平行になった状態で、バンプ３０の上方に位置決めする。

【0062】

次に、プレス板５００を下降させて、図８Ｂに示されるように、樹脂シート５０１をバンプ３０の上部へ押し付ける。このとき、プレス板５００は、バンプの高さが所望の高さＢになるまで下降させる。バンプ３０のテールは、樹脂シート５０１によって押しつぶされる。これにより、図８Ｃに示されるように、バンプ３０の上部に突起のない連続面が形成される。樹脂シート５０１を用いた丸め処理によってバンプ３０に形成された連続面は、バンプ３０の上端部でも上に凸の曲面となる。

【0063】

樹脂シート５０１を用いた丸め処理では、例えば、図９Ａに示されるように、発光素子２２の上方に、樹脂シート５０１が装着されたプレス板５００を配置するとともに、発光素子２２の下方に、樹脂シート５０３が装着されたプレス板５０２を配置する。これらの樹脂シート５０１，５０３としては、その厚さが、発光素子２２の厚さと、バンプ３０の高さＢを加えた値より大きいものを用いる。

【0064】

そして、プレス板５００を下降させるとともに、プレス板５０２を上昇させて、発光素子２２を挟み込んでプレスする。これにより、図９Ｂに示されるように、発光素子２２は、樹脂シート５０１，５０３の内部に埋め込まれた状態になる。このとき、発光素子２２のバンプ３０は、丸め処理が施され、テールが押しつぶされた状態になっている。プレス時のプレス板５００，５０２の移動量は、目標とするバンプ３０の高さに応じて決定する。

【0065】

次に、発光素子２２のプレスを終了し、樹脂シート５０１，５０３を発光素子２２から除去する。これにより、連続した曲面からなる連続面が形成されたバンプ３０をもつ発光素子２２が得られる。

【0066】

上述のように発光素子２２の上面にバンプ３０が形成される。これに限らず、バンプ３０は、ワイヤバンプ以外に、電解メッキや無電解メッキからなるバンプであってもよい。バンプ３０は、金属微粒子を含むインクを用いたインクジェット塗布、金属微粒子を含んだペーストの塗布や印刷、ボールマウントやペレットマウント、異方性導電膜の熱圧着などにより形成してもよい。バンプ３０には、金や銀や銅やニッケルなどの金属、金スズ合金などの合金や共晶やアモルファス、ハンダなどを用いることができる。

【0067】

発光素子２２にバンプ３０を形成したら、上面に導体パターン５が形成された透明フィルム４を用意する。そして、図１０Ａに示されるように、透明フィルム４の上面に、透光性を有する樹脂シート１３０を配置する。

【0068】

この樹脂シート１３０は、透明フィルム４の形状とほぼ同じ形状に整形されている。樹脂シート１３０は、ビカット軟化温度が、８０～１６０℃の範囲であり、０℃から１００℃の間の引張貯蔵弾性率が０．０１～１０ＧＰａの範囲である。また、樹脂シート１３０は、ビカット軟化温度で溶融することなく、ビカット軟化温度における引張貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ以上である。樹脂シート１３０の融解温度は１８０℃以上もしくはビカット軟化温度より４０℃以上高い。また、樹脂シート１２０のガラス転移温度は、－２０℃以下である。上記条件を満たす樹脂シート１３０として、エラストマーシート、例えば熱可塑性のアクリル系エラストマーシートを用いることができる。

【0069】

樹脂シート１３０は、バンプを含めた発光素子２２よりもやや薄い。

【0070】

次に、図１０Ｂに示されるように、樹脂シート１３０の上面に発光素子２２を配置する。発光素子２２は、電極２８，２９が形成された面が、透明フィルム４に対向するように配置される。また、発光素子２２は、電極２８，２９が、対応する導体パターン５の上方に位置するように位置決めされる。

【0071】

次に、図１０Ｃに示されるように、発光素子２２の上方に透明フィルム６を配置する。

【0072】

次に、透明フィルム４，６、樹脂シート１３０、発光素子２２からなる積層体を、真空雰囲気中で加熱しながら加圧する。

【0073】

真空雰囲気中における積層体の加熱・加圧工程（真空熱圧着工程）では、積層体を、樹脂シート１３０のビカット軟化温度Ｍｐ（℃）に対し、Ｍｐ－１０（℃）≦Ｔ≦Ｍｐ＋３０（℃）の範囲の温度Ｔまで加熱するとともに、加圧することが好ましい。また、積層体を、Ｍｐ－１０（℃）≦Ｔ≦Ｍｐ＋１０（℃）の範囲の温度Ｔまで加熱することがより好ましい。

【0074】

このような加熱条件を適用することによって、樹脂シート１３０を適度に軟化させた状態で積層体を加圧することができる。また、樹脂シート１３０を介して、導体パターン５上に配置された発光素子２２の電極２８、２９を、導体パターン５の所定の位置に接続しつつ、透明フィルム４と透明フィルム６の間に、軟化した樹脂シート１３０を充填して樹脂層１３を形成することができる。

【0075】

積層体の真空熱圧着時の加熱温度Ｔが、樹脂シート１３０のビカット軟化温度Ｍｐより１０（℃）低い温度未満（Ｔ＜Ｍｐ－１０）であると、樹脂シート１３０の軟化が不十分となる。この場合、樹脂シート１３０（ひいては樹脂層１３）の発光素子２２に対する密着性が低下するおそれがある。加熱温度Ｔが樹脂シート１３０のビカット軟化温度Ｍｐより３０（℃）高い温度を超える（Ｍｐ＋３０＜Ｔ）と、樹脂シート１３０が軟化しすぎて形状不良等が生じるおそれがある。

【0076】

＜熱圧着工程＞
積層体の真空雰囲気中での熱圧着工程は、以下のようにして実施することが好ましい。上述した積層体を予備加圧して各構成部材間を密着させる。次に、予備加圧された積層体が配置された作業空間を真空引きした後、積層体を上述したような温度に加熱しながら加圧する。このように、予備加圧された積層体を真空雰囲気中で熱圧着することによって、図１０Ｄに示されるように、透明フィルム４と透明フィルム６との間の空間に軟化した樹脂シート１３０を隙間なく充填することができる。

【0077】

熱圧着時の真空雰囲気は５ｋＰａ以下とすることが好ましい。予備加圧工程を省くことも可能であるが、この場合には積層体に位置ずれ等が生じやすくなるため、予備加圧工程を実施することが好ましい。

【0078】

積層体の熱圧着工程を大気雰囲気下や低真空下で実施すると、熱圧着後の発光モジュール１内、とりわけ発光素子２２の周囲に気泡が残存しやすい。発光モジュール１内に残留する気泡内部の空気は加圧されている。このため、熱圧着後の発光モジュール１の膨れや、発光素子２２と透明フィルム４，６との剥離の発生原因となる。さらに、発光モジュール１の内部、とりわけ発光素子２２の近傍に気泡や膨れが存在していると、光が不均一に散乱し、発光モジュール１の外観上の問題となる。

【0079】

以上のように、導体パターン５と発光素子２２の電極２８，２９との間に樹脂シート１３０を介在させた状態で、真空熱圧着工程を実施することによって、電極２８，２９と導体パターン５とを電気的に接続しつつ、発光素子２２の周囲に樹脂層１３を形成することができる。さらに、例えば図３に示されるように、発光素子２２の上面と導体パターン５との間の空間に、樹脂層１３の一部を良好に充填することができる。

【0080】

積層体に上記熱圧着工程を施すことにより、図１に示される発光モジュール１が完成する。本実施形態に係る製造方法によれば、導体パターン５と発光素子２２の電極２８，２９との電気的な接続性やその信頼性を高めた発光モジュール１を再現性よく製造することができる。

【0081】

なお、電極２８、２９の高さは、互いに異ならせてもよいし、同じにしてもよい。また、図１０Ａ～図１０Ｄでは発光素子２２を下向きにして組み立てているが、発光素子２２を上向きにして製造工程を進めてもよい。

【0082】

図１１Ａは、発光モジュール１を構成する発光素子２２と、発光素子２２の周辺に位置する樹脂層１３、導体パターン５、透明フィルム４，６を示す図である。また、図１１Ｂは、発光素子２２の電極２８，２９に形成されたバンプ３０を拡大して示す図である。図１１Ａ，図１１Ｂを参照するとわかるように、発光モジュール１では、導体パターン５は、発光素子２２のバンプ３０に接する接触領域が、バンプ３０に沿って窪んだ状態になっている。これにより、バンプ３０と導体パターン５とが接触する面積が増加している。その結果、バンプ３０と導体パターン５との間の抵抗を小さくすることが可能となる。

【0083】

本実施形態では、樹脂層１３が、単層の樹脂シート１３０からなる場合を示したが、樹脂層１３を２枚の樹脂シート１３０から構成してもよい。この場合には、２枚の樹脂シート１３０の間に発光素子２２を挟んだ状態で積層体を加圧することで、図１に示される発光モジュール１を得ることができる。

【0084】

樹脂層１３を２枚の樹脂シート１３０から構成する場合は、透明フィルム６を仮の基体とし、全体を加圧して電極２８，２９と導体パターン５の電気的接続を得た後、２枚の樹脂シート１３０のうち電極２８，２９と反対側の樹脂シート１３０を剥す。そして、あらためて剥したものと同じ厚みを持つ樹脂シート１３０と最終的な透明フィルム６とを被せて、図１に示される発光モジュール１を得るようにしてもよい。

【0085】

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光モジュールについて、図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態に係る発光モジュールと同等の構成については、説明を省略する。

【0086】

図１２は、本実施形態に係る発光モジュール１の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係る発光モジュールは、当該発光モジュール１を構成する発光素子が、両面に電極を有している点で、第１の実施形態に係る発光モジュールと相違している。

【0087】

図１２に示されるように、発光モジュール１は、１組の透明フィルム４，６、透明フィルム４，６の間に形成された樹脂層１３、樹脂層１３の内部に配置された複数の発光素子８を有している。

【0088】

透明フィルム４，６は、対向するように配置さている。透明フィルム６の上面（透明フィルム４に対向する面）には、透明フィルム４と同様に導体パターン７が形成されている。

【0089】

透明フィルム４と透明フィルム６の間には、複数の発光素子８が配置されている。発光素子８は、透明フィルム４に対向する面に電極９（電極パッド）が設けられ、透明フィルム６に対向する面に電極１０が設けられている。

【0090】

発光素子８としては、ＰＮ接合を有する発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）を用いることができる。発光素子８は、ＬＥＤチップに限られるものではなく、レーザダイオード（ＬＤ）チップ等であってもよい。

【0091】

発光素子８としては、例えば、Ｎ型の半導体基板上にＰ型半導体層を形成したもの、Ｐ型の半導体基板上にＮ型半導体層を形成したもの、半導体基板上にＮ型半導体層とＰ型半導体層とを形成したものの、いずれでもよい。また、ＬＥＤをＣｕＷ等の金属支持基板やＳｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等の半導体支持基板にボンディングし、Ｐ－Ｎ接合を最初の半導体基板から支持基板に移動させたタイプのＬＥＤでもよい。また、発光素子８は、ダブルヘテロ（ＤＨ）構造、あるいは多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有するものであってもよい。

【0092】

図１３は、発光素子８の斜視図である。発光素子８は、一辺が０．３ｍｍ乃至３ｍｍの正方形のＬＥＤチップである。図１３に示されるように、発光素子８は、基材１２と、基材１２の上面に積層されるＰ型半導体層１６、発光層（ＰＮ接合界面やダブルヘテロ接合構造の発光部位）１１、及びＮ型半導体層１７を有している。また、Ｐ型半導体層１６の上面には電極９（電極パッド）が設けられ、基材１２の下面には電極１０が設けられている。なお、Ｐ型半導体層１６とＮ型半導体層１７の位置は逆であってもよい。

【0093】

図１４は、発光モジュール１の一部を拡大して示す断面図である。図１４に示されるように、電極９は、導体パターン５とバンプ２０を介して電気的に接続されている。電極１０は、導体パターン７に直接接続されている。

【0094】

発光素子８は、電極９，１０を介して印加される直流電圧により点灯する。また、発光素子８は、光反射層や電流拡散層や透明電極等を有していてもよい。

【0095】

バンプ２０は、第１の実施形態に係るバンプ３０と同等の構成を有している。バンプ２０の高さは、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。バンプ２０の高さは、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。バンプ２０の高さが５μｍ未満だと、導体パターン５とＰ型半導体層１６との短絡を防ぐ効果が弱くなる。一方、バンプ２０の高さが５０μｍを超えてしまうと、発光モジュールの製造工程における真空熱プレス工程で、バンプ２０が透明フィルム４を変形させて外観不良や接続不良を生じさせる。

【0096】

ＬＥＤチップの電極９とバンプ２０の接触面積は、１００μｍ^２以上１５，０００μｍ^２以下であることが好ましい。ＬＥＤチップの電極９とバンプ２０の接触面積は、４００μｍ^２以上８，０００μｍ^２以下であることがより好ましい。上記接触面積は、室温と被測定物の温度が２０℃±２℃の安定した環境下で計測した値である。

【0097】

樹脂層１３は、ビカット軟化温度で溶融しておらず、ビカット軟化温度における引張貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ以上であることが好ましい。樹脂層１３の融解温度は、１８０℃以上、もしくはビカット軟化温度より４０℃以上高いことが好ましい。加えて、樹脂層１３のガラス転移温度は、－２０℃以下であることが好ましい。

【0098】

樹脂層１３の構成材料としてのエラストマーは、それを用いて形成した樹脂層１３の導体パターン５，７に対する引き剥がし強度（ＪＩＳ Ｃ５０６１ ８．１．６の方法Ａによる）が０．４９Ｎ／ｍｍ以上であることがさらに好ましい。

【0099】

上述したビカット軟化温度と引張貯蔵弾性率と融解温度についての条件を満たすエラストマー等を用いることによって、樹脂層１３を複数の発光素子８に密着させた状態で、透明フィルム４と透明フィルム６の間に埋め込むことができる。言い換えると、導体パターン５と電極９との接触状態、及び導体パターン７と電極１０との接触状態が、発光素子８の周囲に密着した状態で配置された樹脂層１３により維持される。

【0100】

このため、発光モジュール１に屈曲試験や熱サイクル試験（ＴＣＴ）等を施した場合には、導体パターン５と電極９、導体パターン７と電極１０との電気的な接続信頼性が高いことが証明される。

【0101】

樹脂層１３のビカット軟化温度が１６０℃を超えると、後述する樹脂層１３の形成工程で、樹脂シートを十分に変形させることができない。このため、導体パターン５と電極９、及び導体パターン７と電極１０との電気的な接続信頼性が低下する。樹脂層１３のビカット軟化温度が８０℃未満であると発光素子８の保持力が不足し、導体パターン５と電極９、及び導体パターン７と電極１０との電気的な接続信頼性が低下する。樹脂層１３のビカット軟化温度は１００℃以上であることが好ましい。この場合、導体パターン５と電極９、及び導体パターン７と電極１０との電気的な接続信頼性をさらに高めることができる。樹脂層１３のビカット軟化温度は、１４０℃以下であることが好ましい。これにより、導体パターン５と電極９、及び導体パターン７と電極１０との電気的な接続性をより有効に高めることができる。

【0102】

樹脂層１３の０℃から１００℃の間の引張貯蔵弾性率が、０．０１ＧＰａ未満である場合にも、導体パターン５と電極９、及び導体パターン７と電極１０との電気的な接続性が低下する。

【0103】

発光素子８や、その電極９，１０は微細である。このため、後述する真空熱圧着時に、発光素子８の電極９，１０を、正確に導体パターン５，７の所定の位置に接続するためには、室温から真空熱圧着工程の加熱温度付近に至るまで、樹脂シート１３０が比較的高い貯蔵弾性を維持する必要がある。

【0104】

真空熱圧着時に樹脂の弾性が低下すると、加工途中で発光素子８の傾きや横方向への微細な移動が起きて、電極９，１０と導体パターン５，７とが電気的に接続されなかったり、接続抵抗が増加する等の事象が発生しやすくなる。発光素子８の傾きや横方向への移動は発光モジュール１の製造歩留りや信頼性を低下させる要因となる。発光素子８の傾きや横方向への移動を防止するために、０℃から１００℃の間の引張貯蔵弾性率が０．０１ＧＰａ以上の樹脂層１３を用いる。

【0105】

樹脂層１３の引張貯蔵弾性率が高すぎると発光モジュール１の耐屈曲性等が低下する。このため、０℃から１００℃の間の引張貯蔵弾性率が、１０ＧＰａ以下の樹脂層１３を用いる。樹脂層１３の０℃から１００℃の間の引張貯蔵弾性率は、０．１ＧＰａ以上であることが好ましく、７ＧＰａ以下であることが好ましい。

【0106】

樹脂層１３を構成するエラストマー等がビカット軟化温度で溶融しておらず、かつビカット軟化温度における引張貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ以上であると、真空熱圧着時における電極９，１０と導体パターン５，７との位置決め精度をより一層高めることができる。

【0107】

このような点から、樹脂層１３を構成するエラストマーの融解温度は１８０℃以上、もしくはビカット軟化温度より４０℃以上高いことが好ましい。エラストマーのビカット軟化温度における引張貯蔵弾性率は１ＭＰａ以上であることがより好ましい。また、エラストマーの融解温度は、２００℃以上、もしくはビカット軟化温度より６０℃以上高いことがより好ましい。

【0108】

さらに、発光モジュール１の製造性のみならず、低温から高温に至る広い温度範囲で、発光モジュール１の耐屈曲性や耐熱サイクル特性を向上させるためには、上述したビカット軟化温度と引張貯蔵弾性率とガラス転移温度のバランスが重要である。上述した引張貯蔵弾性率を有するエラストマーを樹脂層１３として使用することで、発光モジュール１の耐屈曲性や耐熱サイクル特性を高めることができる。

【0109】

発光モジュールは、屋外での使用、屋内での使用にかかわらず、冬期の生活環境によっては、低温環境下での耐屈曲性や耐熱サイクル特性が求められる。エラストマーのガラス転移温度が高すぎると、低温環境下における発光モジュール１の耐屈曲性や、耐熱サイクル特性が低下するおそれがある。このため、ガラス転移温度が－２０℃以下のエラストマーを、樹脂層１３として使用することが好ましい。ガラス転移温度と引張貯蔵弾性率が適切なエラストマーを樹脂層１３として用いることで、低温から高温に至る広い温度範囲での発光モジュール１の耐屈曲性や、耐熱サイクル特性を向上させることができる。エラストマーのガラス転移温度は－４０℃以下であることがより好ましい。

【0110】

樹脂層１３の厚さは、発光素子８の高さに基づく透明フィルム４と透明フィルム６との間隙と同等であってもよいが、導体パターン５，７と電極９，１０との接触性を高める上で、バンプを含む発光素子８の高さより薄いことが好ましい。さらに、樹脂層１３の厚さ（Ｔ２）は、バンプを含む発光素子８の高さ（Ｔ１）との差（Ｔ１－Ｔ２）が５～２００μｍの範囲になるように設定することがより好ましい。

【0111】

樹脂層１３の厚さ（Ｔ２）を薄くしすぎると、樹脂層１３の形状を維持することが困難になる。また、発光素子８に対する密着性等が低下するおそれがある。このため、発光素子８の高さ（Ｔ１）と樹脂層１３の厚さ（Ｔ２）との差（Ｔ１－Ｔ２）は、発光素子８の高さ（Ｔ１）の１／２以下とすることが好ましい。

【0112】

上述のように構成される発光モジュール１の発光素子８は、バンプ２０を有している。このため、導体パターン５と発光素子８との垂直距離が確保され、発光モジュール１での短絡を防止することができる。

【0113】

例えば、図１５Ａは、本実施形態に係る発光モジュール１を湾曲させたときの状態を示す図である。また、図１５Ｂは、比較例に係る発光モジュール３００を湾曲させたときの状態を示す図である。

【0114】

図１５Ａに示されるように、発光素子８の電極９にバンプ２０が形成されている場合には、発光素子８の上面から導体パターン５までの距離が大きくなり、発光素子８と導体パターン５との間に十分な垂直距離が形成される。このため、発光モジュール１が湾曲しても、電極９に接続される導体パターン５と、発光素子８との接触が抑制される。

【0115】

一方、図１５Ｂに示されるように、発光素子８の電極９にバンプ２０が形成されていない場合には、発光素子８の上面から導体パターン５までの距離が小さくなる。このため、最表面のＰ型半導体層１６がチップのエッジで欠けるなどして、発光層１１やＮ型半導体層１７が発光素子８の上面から露出しているときに、発光モジュール３００が湾曲した場合には、電極９に接続される導体パターン５と、発光素子８の端部との間に、Ｐ型半導体層１６－導体パターン５－Ｎ型半導体層１７を経路とするリークパスが生じ、短絡が発生する。

【0116】

本実施形態に係る発光モジュール１では、バンプ２０により導体パターン５と発光素子８との間に十分な垂直距離が確保されるので、回路の短絡を防止することができる。

【0117】

＜製造方法＞
次に、実施形態に係る発光モジュール１の製造方法について説明する。

【0118】

まず、一側に電極９と他側に電極１０（アノード電極とカソード電極もしくはカソード電極とアノード電極）を形成した発光素子８を用意する。

【0119】

次に、発光素子２２の電極９にバンプ２０を形成する。バンプ２０の形成方法は、ワイヤバンプ加工機を使ってＡｕワイヤもしくはＡｕ合金ワイヤから金もしくは金合金バンプを作る方法を採用することができる。用いるワイヤ径は、１５μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましい。

【0120】

本実施形態では、ワイヤボンディング装置を用いる。ワイヤ先端の放電によって、ワイヤを溶融させてボールを形成した後、超音波によりボールと電極９とを接続する。そして、電極９にボールが接続された状態で、ボールからワイヤを切り離す。これにより、図６を参照するとわかるように、電極９の上面に、上端部に突起が残るバンプ２０が形成される。

【0121】

＜丸め処理＞
バンプ２０の上端部に残った微小な突起はそのまま残してもよいが、所望によりバンプ２０の上面を押圧してバンプ２０の丸め処理を行ってもよい。丸め処理の要領は第１の実施形態で説明したとおりである。

【0122】

また、本実施形態に係る発光モジュール１に対しても、樹脂シートを用いて丸め処理を行うことができる。

【0123】

樹脂シート５０１を用いた丸め処理では、例えば、図１６Ａに示されるように、発光素子８の上方に、樹脂シート５０１が装着されたプレス板５００を配置するとともに、発光素子８の下方に、樹脂シート５０３が装着されたプレス板５０２を配置する。これらの樹脂シート５０１，５０３としては、その厚さが、発光素子８の厚さと、バンプ２０の高さＢを加えた値より大きいものを用いる。

【0124】

そして、プレス板５００を下降させるとともに、プレス板５０２を上昇させて、発光素子８を挟み込んでプレスする。これにより、図１６Ｂに示されるように、発光素子８は、樹脂シート５０１，５０３の内部に埋め込まれた状態になる。このとき、発光素子８のバンプ２０は、丸め処理が施され、テールが押しつぶされた状態になっている。プレス時のプレス板５００，５０２の移動量は、目標とするバンプ２０の高さに応じて決定する。

【0125】

次に、発光素子８のプレスを終了し、樹脂シート５０１，５０３を発光素子８から除去する。これにより、連続した曲面からなる連続面が形成されたバンプ２０をもつ発光素子８が得られる。

【0126】

発光素子８にバンプ２０を形成したら、上面に導体パターン５が形成された透明フィルム４を用意する。そして、図１７Ａに示されるように、透明フィルム４の上面に、透光性を有する樹脂シート１３０を配置する。樹脂シート１３０は、例えば、接着剤などにより透明フィルム４に仮付される。

【0127】

次に、図１７Ｂに示されるように、樹脂シート１３０の上面に発光素子８を配置する。発光素子８は、電極９が形成された面が透明フィルム４に対向するように配置される。また、発光素子８は、電極９が導体パターン５の上方に位置するように位置決めされる。

【0128】

次に、図１７Ｃに示されるように、発光素子８の上方に導体パターン７が形成された透明フィルム６を配置する。透明フィルム６は、導体パターン７が、発光素子８に面するように配置される。

【0129】

次に、透明フィルム４，６、樹脂シート１３０、発光素子８からなる積層体を、真空雰囲気中で加熱しながら加圧する。真空雰囲気中における積層体の加熱・加圧工程（真空熱圧着工程）は、第１の実施形態と同様の条件下で行う。

【0130】

電極１０と導体パターン７は、直接コンタクトしていてもよいし、導電性接着剤等を介して、コンタクトしていてもよい。

【0131】

本実施形態では、樹脂層１３の各種特性や真空熱圧着条件等に基づいて、発光モジュール１内の気泡の発生を抑制することができる。発光モジュール１内には、外径が５００μｍ以上または発光素子８の外形サイズ以上の大きさを有する気泡が存在していないことが好ましい。

【0132】

積層体の真空熱圧着時に加える加圧力は、加熱温度、樹脂シート１３０の材質、厚さ、最終的な樹脂層１３の厚さ等に依存するが、通常０．５～２０ＭＰａの範囲である。さらに、加圧力は、１～ｌ２ＭＰａの範囲とすることが好ましい。加圧力を上記範囲に調整することによって、図１７Ｄに示されるように、透明フィルム４と透明フィルム６との間隙に軟化した樹脂シート１３０を充填することができる。さらに、発光素子８の発光特性の低下や破損等を抑制することができる。

【0133】

上述したように、導体パターン５と発光素子８の電極９との間に樹脂シート１３０を介在させた状態で、真空熱圧着工程を実施することによって、電極９と導体パターン５とを電気的に接続し、電極１０と導体パターン７とを電気的に接続しつつ、発光素子８の周囲に樹脂層１３を形成することができる。さらに、図１４に示されるように、発光素子８の上面と導体パターン５との間の空間に、樹脂層１３の一部を良好に充填することができる。また、樹脂層１３での気泡の残留を抑制することができる。

【0134】

積層体に上記熱圧着工程を施すことにより、図１２に示される発光モジュール１が完成する。本実施形態に係る製造方法によれば、導体パターン５，７と発光素子２２の電極９，１０との電気的な接続性やその信頼性を高めた発光モジュール１を再現性よく製造することができる。

【0135】

本実施形態では、樹脂層１３が、単層の樹脂シート１３０からなる場合を示したが、樹脂層１３を２枚の樹脂シート１３０から構成してもよい。この場合には、２枚の樹脂シート１３０の間に発光素子８を挟んだ状態で積層体を加圧することで、図１２に示される発光モジュール１を得ることができる。

【実施例】

【0136】

次に、具体的な実施例とその評価結果について述べる。

【0137】

図１８に示される表１は、図２に示されるように、上面に２つの電極２８、２９を有する発光素子２２（ＬＥＤ）を備える発光モジュールについて、屈曲試験、及び熱サイクル試験を行うことで得られる試験結果を示す。

【0138】

表１の「チップサイズ」はチップの縦と横の寸法を示す。「バンプ高さ」は、バンプ３０の高さを示す。「距離ａ」は、発光素子２２の電極２９（電極パッド）の高さと、バンプ３０の高さとを合わせた大きさを示す（図２０Ｃ参照）。「チップとバンプの位置」は、発光素子２２に対するバンプの位置を示す。「チップの対角線上、角」との記載は、図２０Ａに示されるように、バンプ３０の中心が、仮想線で示される発光素子２２上面の対角線Ｌ１上で、コーナー近傍に位置することを示す。距離ｂは、図２０Ａに示されるように、バンプ３０の中心から、導体パターン５の外縁と発光素子２２上面の外縁とが交差する位置までの距離を示す。バンプ３０の中心は、電極２９の中心でもある。図２０Ａでは、左下のバンプ３０に接続された導体パターン５が示され、右上のバンプ３０に接続される導体パターンは図示が省略されている。また、図２及び図２０Ａを参照するとわかるように、発光素子２２の表面は、活性層２５、Ｐ型半導体層２６の切欠き２５ａ，２５ｂを境として領域Ａ１がＮ型半導体層２４が露出した領域となり、領域Ａ２がＰ型半導体層２６が露出した領域となる。

【0139】

実施例１から実施例９、及び比較例１から比較例８のチップサイズに対応する大きさの発光素子を６個備える発光モジュールを用意した。発光素子の厚さはいずれも１５０μｍである。

【0140】

実施例に係る発光素子と、比較例１～６に係る発光素子は、上述した要領で、電極上にバンプが形成されている。このバンプには、丸め処理が施されている。また、比較例７、８に係る発光素子は、電極上にバンプが形成されていない。

【0141】

実施例及び比較例に係る発光モジュールの透明フィルムとしては、厚さが１８０μｍのポリエチレンテレフタレートシートが用いられている。この透明フィルムには、透明導電膜（ＩＴＯ）からなる導体パターンが形成されている。

【0142】

樹脂層は、ビカット軟化温度が１１０℃、融解温度が２２０℃、ガラス転移温度が－４０℃、０℃における引張貯蔵弾性率が１．１ＧＰａ、１００℃における引張貯蔵弾性率が０．３ＧＰａ、ビカット軟化点である１１０℃における引張貯蔵弾性率が０．２ＧＰａで、厚さが６０μｍのアクリル系エラストマーシートを用いて形成した。

【0143】

ビカット軟化温度は、安田精機製作所社製のＮｏ．１４８－ＨＤ－ＰＣヒートディストーションテスタを用いて、試験加重１０Ｎ、昇温速度５０℃／時間の条件で、ＪＩＳ Ｋ７２０６（ＩＳＯ ３０６）記載のＡ５０条件で求めた。

【0144】

ガラス転移温度と融解温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１（ＩＳＯ ３１４６）に準拠した方法で測定した。ガラス転移温度と融解温度は、試料を５℃／分の昇温速度で昇温して、島津製作所社製の示差走査熱量計ＤＳＣ－６０を用いて熱流束示差走査熱量測定により求めた値である。

【0145】

引張貯蔵弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７２４４－４（ＩＳＯ ６７２１－４）に準拠して測定した。引張貯蔵弾性率は、－１００℃から２００℃まで、試料を１℃／分で等速昇温し、周波数を１０Ｈｚとしてエー・アンド・ディ社製のＤＤＶ－０１ＧＰ動的粘弾性自動測定器を用いて求めた値である。

【0146】

図１０Ｃに示される積層体を、０．１ＭＰａの圧力で予備プレスした後、作業空間を０．１ｋＰａまで真空引きし、次に、積層体を、５ｋＰａの真空雰囲気中にて１２０℃に加熱しながら９．８ＭＰａの圧力でプレスする。そして、この状態を１０分間維持することによって、積層体を構成する透明フィルム、樹脂シート、発光素子を一体化させ、発光モジュールを製作した。

【0147】

屈曲試験及び熱サイクル試験は、外部配線を、各実施例及び比較例に係る発光モジュールの導体パターンに接続して、直列接続される６個の発光素子を点灯させた状態で、を行った。

【0148】

各実施例及び比較例に係る発光モジュールを６個ずつ用意した。そして、通電された状態の各発光モジュールについて、ＪＩＳ Ｃ５０１６（ＩＥＣ２４９－１及びＩＥＣ３２６－２）８．６に記載の屈曲試験を行った。

【0149】

屈曲試験は、温度３５±２℃、相対湿度６０～７０％、気圧８６～１０６ｋＰａの環境下で実施した。発光モジュールを屈曲させるときには、発光モジュールの電極２９がある側が凸になるように屈曲させた。発光モジュールを屈曲させて、発光モジュールの最小屈曲半径を調べた。最小屈曲半径とは、発光モジュールが点灯した状態を維持したときの半径のうちの最小のものである。

【0150】

具体的には、半径が１００ｍｍから５ｍｍまでの直径を持つ円柱を複数種類用意した。次に、得られた発光モジュールの下面（図５Ａ，図５Ｂにおける下面）を、それぞれ半径が大きい円柱の表面から、半径が小さい円柱の表面に順番に密着させた。そして、発光モジュールの点灯が維持されるときの最小の円柱の半径を最小屈曲半径として求めた。

【0151】

表１に示されるように、実施例１～９に係るすべての発光モジュールの最小屈曲半径は２０ｍｍ以下となった。一方、比較例１～８に係る発光モジュールは、屈曲半径が２０ｍｍ以下となったものが存在しなかった。この結果から、ａ／ｂが、０．１以上である場合には、発光モジュールでの導体パターンと発光素子の電極との電気的な接続信頼性が著しく高くなることが確認できた。

【0152】

また、ＪＩＳ Ｃ６００６８－１４にしたがって－３０℃と６０℃との間で熱サイクル試験を３０００回実施し、点灯状態の維持状況を調べた。熱サイクル試験は、さらし時間３０分、昇温速度３Ｋ／ｍｉｎの条件で行った。表１に示されるように、実施例１～７に係るすべての発光モジュールは、点灯状態が維持された。一方、比較例１～８に係る発光モジュールは、点灯状態を維持したものが存在しなかった。

【0153】

以上の結果から、発光素子にバンプを形成することで、発光モジュールの信頼性を向上させることができることが証明された。また、発光モジュールが、図２に示されるように、片面にのみ電極を有する発光素子から構成される場合には、発光素子２２の電極２９の高さとバンプ３０の高さとを合わせた距離ａと、バンプ３０の中心、即ち電極２９の中心、から導体パターンの外縁と発光素子上面の外縁とが交差する位置までの距離ｂとの比（ａ／ｂ）は、０．１以上であることが好ましいことが証明された。

【0154】

なお、最小屈曲半径を小さくすることに特化すれば、比（ａ／ｂ）は大きいほどよいが、バンプが高くなると、バンプの製造自体が難しくなってくる。単層バンプの場合、バンプ高さは６０μｍ未満、５０μｍ以下がよい。また、バンプが高くなると押圧工程で、チップが不安定になる。このため、比（ａ／ｂ）は、ａ、ｂの組み合わせを考慮しても、０．４以下であることが好ましい。したがって、上限を考慮した比（ａ／ｂ）の好ましい範囲は、０．１０～０．４０であり、表１を参照すれば０．１０～０．３０である。

【0155】

また、以上の結果から、電極２９の高さとバンプ３０の高さとを合わせた距離ａと、バンプの中心（電極２９の中心）からバンプに隣接する辺の遠い側の角部ＣＮまでの距離ｂ２との比（ａ／ｂ２）も、０．１以上の範囲、あるいは、０．１０～０．４０の範囲、０．１０～０．３０の範囲が良い、ということも言える。通常、電極間には導体パターンのスペースが必要なので、電極２９側の導体パターン５の辺（外縁）はチップの対角線（Ｌ２）を越えないからである。

【0156】

図１９に示される表２は、図１３に示されるように、上面と下面にそれぞれ電極９，１０を有する発光素子８を備える発光モジュールについて、屈曲試験、及び熱サイクル試験を行うことで得られる試験結果を示す。

【0157】

表２の「チップサイズ」はチップの横と縦の寸法を示す。「バンプ高さ」は、バンプ２０の高さを示す。「距離ａ」は、発光素子８の電極９の高さと、バンプ２０の高さとを合わせた大きさを示す（図２０Ｃ参照）。「チップとバンプの位置」は、発光素子８に対するバンプの位置を示す。「チップの中心」との記載は、図２０Ｂに示されるように、バンプ２０が、発光素子８上面の中心に位置することを示す。また、「チップの対角線上端から３／４の位置」との記載は、発光素子表面の対角線を４等分する３点のうち最もコーナーに近い点の位置を示す。「距離ｂ」は、図２０Ｂに示されるように、バンプ２０の中心から発光素子上面のコーナーまでの距離を示す。

【0158】

実施例１から実施例７、及び比較例１から比較例９のチップサイズに対応する大きさの発光素子を６個備える発光モジュールを用意した。発光素子の厚さはいずれも１５０μｍである。

【0159】

実施例に係る発光素子と、比較例１～７に係る発光素子は、上述した要領で、電極上にバンプが形成されている。このバンプには、丸め処理が施されている。また、比較例７、８に係る発光素子は、電極上にバンプが形成されていない。

【0160】

実施例及び比較例に係る発光モジュールの透明フィルムとしては、厚さが１８０μｍのポリエチレンテレフタレートシートが用いられている。この透明フィルムには、透明導電膜（ＩＴＯ）からなる導体パターンが形成されている。

【0161】

樹脂層は、ビカット軟化温度が１１０℃、融解温度が２２０℃、ガラス転移温度が－４０℃、０℃における引張貯蔵弾性率が１．１ＧＰａ、１００℃における引張貯蔵弾性率が０．３ＧＰａ、ビカット軟化点である１１０℃における引張貯蔵弾性率が０．２ＧＰａで、厚さが６０μｍのアクリル系エラストマーシートを用いて形成した。

【0162】

図１７Ｃに示される積層体を、０．１ＭＰａの圧力で予備プレスした後、作業空間を０．１ｋＰａまで真空引きし、次に、積層体を、５ｋＰａの真空雰囲気中にて１２０℃に加熱しながら９．８ＭＰａの圧力でプレスする。そして、この状態を１０分間維持することによって、積層体を構成する透明フィルム、樹脂シート、発光素子を一体化させ、発光モジュールを製作した。

【0163】

屈曲試験及び熱サイクル試験は、外部配線を、各実施例及び比較例に係る発光モジュールの導体パターンに接続して、直列接続される６個の発光素子を点灯させた状態で、を行った。

【0164】

各実施例及び比較例に係る発光モジュールを６個ずつ用意した。そして、通電された状態の各発光モジュールについて、ＪＩＳ Ｃ５０１６（ＩＥＣ２４９－１及びＩＥＣ３２６－２）８．６に記載の屈曲試験を行った。

【0165】

屈曲試験は、温度３５±２℃、相対湿度６０～７０％、気圧８６～１０６ｋＰａの環境下で実施した。発光モジュールを屈曲させるときには、発光モジュール１の電極９がある側が凸になるように屈曲させた。発光モジュールを屈曲させて、発光モジュールの最小屈曲半径を調べた。

【0166】

具体的には、半径が１００ｍｍから５ｍｍまでの直径を持つ円柱を複数種類用意した。次に、得られた発光モジュールの下面（図１５Ａ，図１５Ｂにおける下面）を、それぞれ半径が大きい円柱の表面から、半径が小さい円柱の表面に順番に密着させた。そして、発光モジュールの点灯が維持されるときの最小の円柱の半径を最小屈曲半径として求めた。

【0167】

表２に示されるように、実施例１～７に係るすべての発光モジュールの最小屈曲半径は２０ｍｍ以下となった。一方、比較例１～９に係る発光モジュールは、屈曲半径が２０ｍｍ以下となったものが存在しなかった。この結果から、ａ／ｂが、０．１２以上である場合には、発光モジュールでの導体パターンと発光素子の電極との電気的な接続信頼性が著しく高くなることが確認できた。

【0168】

また、ＪＩＳ Ｃ６００６８－１４にしたがって－３０℃と６０℃との間で熱サイクル試験を３０００回実施し、点灯状態の維持状況を調べた。熱サイクル試験は、さらし時間３０分、昇温速度３Ｋ／ｍｉｍの条件で行った。表２に示されるように、実施例１～７に係るすべての発光モジュールは、点灯状態が維持された。一方、比較例１～９に係る発光モジュールは、点灯状態を維持したものが存在しなかった。

【0169】

以上の結果から、発光素子にバンプ形成することで、発光モジュールの信頼性を向上させることができることが証明された。また、発光モジュールが、図１３に示されるように、片面にのみ電極を有する発光素子から構成される場合には、発光素子８の電極９の高さとバンプ２０の高さとを合わせた距離ａと、バンプの中心（電極９の中心）から発光素子上面のコーナーまでの距離ｂとの比（ａ／ｂ）は、０．１２以上であることが好ましいことが証明された。

【0170】

ここで、比（ａ／ｂ）の下限が表１の実施例の方が小さいのは、片側２電極の場合、バンプ中心がチップの端に寄っており、ｂの値がより大きくなり得るからである。

【0171】

なお、最小屈曲半径を小さくすることに特化すれば、比（ａ／ｂ）は大きいほどよいが、バンプが高くなると、バンプの製造自体が難しくなり、また、押圧工程で、チップが不安定になる。このため、比（ａ／ｂ）は、０．４以下、バンプ高さは６０μｍ未満、５０μｍ以下がよい。

【0172】

表１、表２に示した実施例では、導体パターン５として透明導電膜（ＩＴＯ）を用いた。しかし、導体パターン５として、不透明金属材料等の導電体のメッシュパターンを用いた場合も同じような結果となる。導体パターンがメッシュパターンで、表１に示した片側２電極の発光素子を備える発光モジュールの場合であっても、導体パターンは、発光素子のＰ型半導体層及びＮ型半導体層の一方にコンタクトし、Ｐ型半導体層及びＮ型半導体層の他方の上方に位置する。このため、導体パターンがメッシュパターンである発光モジュールにおいても、導体パターンがＩＴＯからなる発光モジュールと同じことが起こる。

【0173】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、バンプは、ワイヤボンダを使ったワイヤバンプ等以外に、リフトオフバンプなど、種々の形態のバンプであってもよい。

【0174】

また、例えば、バンプを、金属微粒子と樹脂の混合物により形成することもできる。この場合、例えば、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）などの金属やその合金を熱硬化樹脂に混ぜてペーストにし、インクジェット法やニードルディスペンス法でペーストの小滴を電極上に吹き付けて突起状にし、熱処理により固めて導電層バンプを形成すればよい。

【0175】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0176】

１ 発光モジュール
４，６ 透明フィルム
５，７ 導体パターン
８，２２ 発光素子
９，１０，２８，２９ 電極
１１ 発光層
１２ 基材
１３ 樹脂層
２０，３０ バンプ
２３ ベース基板
１７，２４ Ｎ型半導体層
２５ 活性層
１６，２６ Ｐ型半導体層
２５ａ，２６ａ 切欠き
１３０ 樹脂シート
５００，５０２ プレス板
５０１，５０３ 樹脂シート
Ｌ１，Ｌ２ 対角線
ＣＮ バンプに隣接する辺の遠い側の角部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図18】

【図19】

【図20A】

【図20B】

【図20C】